自动化专业知识课件

自动化自动化专业基础专业基础自动化专业基础 讲座座内内容容1.自动化专业介绍自动化专业介绍2.自动化专业应用范畴自动化专业应用范畴3.自动化专业的课程体系与知识结构自动化专业的课程体系与知识结构4.自动化专业的就业自动化专业的就业5.自动化专业的考研与出国自动化专业的考研与出国6.大学四年的安排和计划大学四年的安排和计划2讲座内容自动化专业介绍2自自动化系的化系的两个两个专业自动化专业自动化专业信息与控制学院自动化系信息与控制学院自动化系 测控专业测控专业3自动化系的两个专业自动化专业信息与控制学院自动化系 测控专业 从从科科学学理理论论地地角角度度来来看看，2020世世纪纪上上半半叶叶的的三三大大伟伟绩绩是是相相对对论论、量量子子论论和和控制论控制论 可可以以称称它它们们为为三三项项科科学学革革命命，是是人类认识客观世界的人类认识客观世界的三大飞越三大飞越。1自动化专业自动化专业4 从科学理论地角度来看，20世纪上半叶的三大伟绩是相对论、量 19551955年，钱学森回国年，钱学森回国 1955年，钱学森回国，带回了两样年，钱学森回国，带回了两样东西：东西：原子弹和控制论原子弹和控制论1自动化专业自动化专业Yuhong.Wang,Ph.DY.H.W5 1955年，钱学森回国 1955年，钱学森回国，带回了两样 1.1 1.1 自动化的概念自动化的概念 自自动动化化是是指指机机器器设设备备、系系统统或或过过程程（生生产产、管管理理过过程程），在在没没有有人人或或较较少少人人的的直直接接参参与与下下，按按照照人人的的要要求求，经经过过自自动动检检测测、信信息息处处理理、分分析析判判断断、操操纵控制，实现预期的目标。纵控制，实现预期的目标。广广义义地地讲讲，自自动动化化还还包包括括模模拟拟或或再再现现人人的智能活动。的智能活动。1 自动化专业自动化专业6 1.1 自动化的概念1 自动化专业6人工控制原理眼：测量实际液位H 检测过程。脑：将实际液位H 和期望液位HS比较，根据两者偏差正负及大小作出决策。比较、分析、决策过程。手：执行大脑命令，调节阀门开度。执行过程。例：液位控制系统期望液位：1 自动化专业自动化专业7人工控制原理例：液位控制系统期望液位：1 自动化专业7原理方框图：原理方框图：实际液位脑眼给定值手水槽扰动测量值1 自动化专业自动化专业8原理方框图：实际液位脑眼给定值手水槽扰动测量值1 自动化专业自动控制原理 变送器(眼）：测量实际液位H并进行物理转换。控制器（大脑）：也叫调节器，将测量值mv和给定值sv相比较，根据两者的偏差进行运算，输出控制信号u。LC执行器（手）：也叫调节阀，改变阀门开度。1 自动化专业自动化专业9自动控制原理 变送器(眼）：测量实际液位H并进行物理转换。控自动控制原理方块图：自动控制原理方块图：实际液位控制器变送器给定值执行器水槽扰动测量值实际液位脑眼给定值手水槽扰动测量值1 自动化专业自动化专业10自动控制原理方块图：实际液位控制器变送器给定值执行器水槽扰动被控对象自动控制系统组成：控制器测量变送器给定输入执行器被控对象扰动输入输出测量值自动控制装置1 自动化专业自动化专业11被控对象自动控制系统组成：控制器测量变送器给定输入执行器被控 控制与自动化技术发展至今，可以说是已从“人人类类手手脚脚的的延延伸伸”扩展到“人人类类大大脑脑的的延延伸伸”。控制与自动化技术时时在为人类“谋”福利，可谓无所不在、无处没有无所不在、无处没有。1 自动化专业自动化专业12 控制与自动化技术发展至今，可以说是已从 自动化的魅力自动化的魅力 自自动动化化设设备备能能克克服服人人的的局局限限性性生生理理阈阈值值，完完成成人人无无法法完成的工作，如：完成的工作，如：人人易易出出错错，自自动动化化设设备备与与系系统统完完成成作作业业的的一一致致性性与与重重复复性要远高于人，使生产的产品质量大幅度地提高；性要远高于人，使生产的产品质量大幅度地提高；人人的的视视觉觉、人人的的手手，无无法法完完成成精精确确（精精细细）动动作作，因因而而集成电路的制作必须采用高精尖的自动化设备；集成电路的制作必须采用高精尖的自动化设备；人人的的“庞庞大大”的的躯躯体体，无无法法在在窄窄小小空空间间中中作作业业，从从而而各各种管道（油管、水管）内的检修，需要各种管道机器人。种管道（油管、水管）内的检修，需要各种管道机器人。人人无无法法承承受受高高温温、高高压压、深深水水、核核等等环环境境下下的的工工作作，必必须采用各种自动化设备或机器人须采用各种自动化设备或机器人1 自动化专业自动化专业13 自动化的魅力1 自动化专业13 自动化学科是一门多学科交叉的高技术学科，是当代高技术的集中体现与应用。自动化研究，宽、广，几乎无所不包，并且，伴随其它技术发展，越来越广。1 自动化专业自动化专业1.2 1.2 自动化学科（专业）的特点自动化学科（专业）的特点（1）学科特点学科特点14 自动化学科是一门多学科交叉的高技术学科，是当代高（2）专业特点专业特点 具有中国的特色、创新，主要特点有：*具有多学科交叉、内涵丰富、外延宽广的特点，因而利于培养宽口径、多面手、综合复合型人才；*得益于具有方法论性质的科学方法、科学思想的熏陶，思想更开阔、也更有深度，非常利于培养具有创新能力的人才。*突出系统与集成的思想、方法，有利于培养“将才”与“帅才”。1 自动化专业自动化专业15（2）专业特点 具有中国的特色、创新，主要特点（3）学自动化的特点学自动化的特点在所有学工的学生中，学自动化学学习习的的计计算算机机 仅次于计算机专业仅次于计算机专业。在所有学工的学生中，学自动化需需要要的的数数学学知知识最多识最多。自动化专业基础面宽，需要学的知识多，并要求扎实。1 自动化专业自动化专业16（3）学自动化的特点在所有学工的学生中，学自动化学习的计算从而：从而：学自动化专业的适应面宽、分配好，且工作易成功。这符合大学改革的方向这符合大学改革的方向宽基础、宽专业面宽基础、宽专业面 1 自动化专业自动化专业17从而：这符合大学改革的方向宽基础、宽专业面 1 自动化专（2）、机械制造自动化机械制造自动化 机械制造是现代工业重要的组成部分，对国民经济建设有非常巨大的影响。数控技术和数控系统数控技术和数控系统：数控技术是一门以数字的形式实现控制的技术，计算机数字控制系统是由程序、输入输出设备、计算机数字控制装置、可编程序控制器、主轴驱动装置和进给驱动装置等组成。数控技术是美国从数控机床的研制开始的。几十年来，数控装置和数控机床经历了研究、试制（19481955年）、在工业上应用（19561959年）和高速度发展（1960年到现在）三个发展阶段。实践经验证明，数控装置和数控机床在提高生产效率、节省人力、提高加工精度、降低加工费用等方面都具有很大的优越性。数控技术在近几年来获得了极为迅速的发展，它不仅在机械加工中越来越普遍得到应用，而且在其他设备中也广泛应用。例如：数控精密火焰切割机和电火花切割机、数控弯扳机、数控弯管机、数控压力机、数控绘图机、数控电焊机等。特别是高效自动化机床，是机床自动化方面一个新的、重要发展方向。数字控制机床的出现，标志着机床工业进入了一个新的发展阶段，也是当前工业自动化的主要发展方向之一。2 自动化专业应用范畴自动化专业应用范畴18（2）、机械制造自动化2 自动化专业应用范畴18 柔性制造系统柔性制造系统：是在计算机直接数控基础上发展起来的一种高度自动化加工形式。它是由统一的控制系统和输送系统连接起来的一组加工设备，包括数控机床、材料和工具自动运输设备、产品零件自动传输设备自动检测和试验设备等，不仅能进行自动化生产，而且还能在一定范围内完成不同工件的加工任务。柔性制造系统由加工系统（多台制造设备）、物流系统（设备间自动传输材料、工具和产品零件）、中央管理系统（执行整个系统的生产计划与作业调度、集中监控以及加工程序管理等工作）组成。计算机集成制造系统计算机集成制造系统：是在自动化技术、计算机技术及制造技术的基础上，通过计算机及其软件，将制造工厂全部生产活动（设计、制造及经营管理，包括市场调研、生产决策、生产计划、生产管理、产品开发、产品设计、加工制造以及销售经营等）与整个生产过程有关的物料流与信息流实现高度统一的综合化管理，把各种分散的自动化系统有机地集成起来，构成一个优化的完整的生产系统，从而获得更高的整体效益，缩短产品开发制造周期、提高产品质量、提高生产率、提高企业的应变能力和竞争能力。2 自动化专业应用范畴自动化专业应用范畴19 柔性制造系统：是在计算机直接数控基础上发展起（1 1）、过程工业自动化）、过程工业自动化 过程工业包括电力、石油化工、化工、造纸、冶金、制药、轻工等国民经济中举足轻重的许多工业，主要对系统的温度、压力、流量、液位（料位）、成分和物性等六大参数进行控制。研究这些工业的控制和管理成为人们十分关注的领域，是本学科非常重要的应用领域之一。过程控制研究过程工业生产过程的描述、模拟、仿真、设计、控制和管理，旨在进一步改善工艺操作，提高自动化水平，优化生产过程（提高产品的产量和质量，降低原材料和能源的损耗），加强生产管理，最终显著地增加经济效益。近年来迅速发展起来的现场总线网络控制系统，更是控制技术和计算机技术高度结合的产物。与机械制造系统中的计算机集成制造系统类似，计算机集成生产系统将计划优化、生产调度、经营管理和决策引入计算机控制系统，计算机集成生产系统是过程工业自动化的最新成就和发展方向，是自动控制与自动化技术非常重要的应用领域。2 自动化专业应用范畴自动化专业应用范畴20（1）、过程工业自动化2 自动化专业应用范畴20（3）、电力系统自动化、电力系统自动化 不管是何种形式的电力系统，对其都有三个方面的基本要求：安全性、经济性和必要的供电质量。为了满足这些基本要求，电力系统自动化是必不可少的。首先首先，安全供电离不开自动化。即使对于单个的火力发电系统，为了保障发电机的安全，需要采用自动装置进行过电压保护、过电流保护、接地保护、功率反向保护或差动保护。对汽温、汽压、真空度、水位、炉膛压力、燃烧情况以及汽轮发电机的电流、电压、轴承温度等参数需要进行检测和监控。这些都是电力系统基础自动化的基本内容。目前单个的电力系统已经很少见，由不同规模、不同性质的电力系统形成复杂的联网已经成为电力系统发展的必然趋势。此时，简单的单项自动装置已经不能解决问题，要检测和识别更多的参数，并及时地做出正确的综合判断。2 自动化专业应用范畴自动化专业应用范畴21（3）、电力系统自动化2 自动化专业应用范畴21 其次其次 ，经济运行需要自动化。若干联网电厂总的经济性和单个机组经济性的考虑出发点不同，不能只考虑单个机组的经济性。对于火力发电厂，不但要考虑每个电厂煤耗率、煤耗微增率（即增加单位负荷所需的煤耗量），还要考虑不同电厂在输电过程中的不同线路损耗。电力系统形成复杂的联网时，有多个电厂向电网输入电力，由于环网之间的出力分配相互影响，人们将面临一个多输入、多输出的大系统，它有大量、复杂的信息处理，还需要进行负荷预测。这些必须借助基于计算机的自动化管理与控制系统才能达到希望的效果。再次再次，供电质量的自动化要求。供电质量主要指电压质量和频率质量。例如频率下降时，鼓风机出力减少，锅炉给水泵打不上水，火力发电厂的锅炉将不能运行；油泵不能供应轴承润滑油，汽轮发电机的轴瓦将被烧坏。频率变化对电子设备的影响更大。电压质量直接影响到用户的用电质量。电压过高会损害用电电器，或影响其寿命；电压过低则电灯不亮，荧光灯不能启动，甚至会由于转矩不够而烧坏电动机。自动调节发电机的端电压、保护用户电压稳定、自动调节频率是电力系统自动化的主要任务之一。2 自动化专业应用范畴自动化专业应用范畴22 其次，经济运行需要自动化。若干联网电厂总的经济性和单（4）、）、飞行器控制飞行器控制 飞行器是人类征服自然、改造自然过程中发明的重要工具。现代飞行器有很多种类，例如有飞机、导弹、人造卫星、直升机、运载火箭、宇宙飞船、航天飞机等。不管是何种飞行器均离不开自动控制系统。而且不同的飞行器其控制系统也各不相同，系统的性能、功能和结构可能截然不同。因此飞行器是自动控制最重要的应用领域，许多先进的、新型控制理论和技术正是为了适应飞行器工程的高要求而发展起来的。导弹控制系统导弹控制系统：其主要任务是：控制导弹有效载荷的投掷精度（命中精度），对飞行器实施姿态控制，保证在各种条件下的飞行稳定性；在发射前对飞行器进行可靠、准确的检测和操纵发射。由于飞行时间一般较短，但却经受着内外干扰、多种环境条件的恶劣影响，因而往往偏离预计轨道和预计飞行状态。控制系统的作用就是消除或减小这些干扰和影响的后果，控制导弹准确、可靠地完成飞行动作，最后飞向目标。2 自动化专业应用范畴自动化专业应用范畴23（4）、飞行器控制导弹控制系统：其主要任务是：控制导弹有效载 导导航航系系统统：导航是指利用敏感器件测量飞行器的运动参数，并将测量的信息直接或经过变换、计算来表征飞行器在某种坐标系的角度、速度和位置等状态量。而由测量、传递、变换、计算几个环节组成并给出飞行器初始状态和飞行运动参数的系统则称为导航系统。例如近几年发展和完善起来的全球卫星定位系统。不仅飞行器需要导航系统，车辆、舰船也不同程度地离不开导航系统。制导系统制导系统：其主要功能是利用导航系统提供的飞行器运动参数，对飞行器运动进行控制，使飞行器从某一飞行状态达到期望的终端条件，保证飞行器以足够的精度命中目标。对于打击远距离固定目标的地对地导弹，一般是将导弹自身的实时运动参数与事先设计好的标准弹道相比较，由此获得误差信号，根据一定的制导规律（控制算法）来控制导弹的运动，最终使导弹沿标准弹道飞行直到命中目标。随着控制理论的不断发展，许多新的制导规律正在不断发展完善。飞行器控制系统还有飞行器控制系统还有：姿态控制系统、飞行控制电子综合系统、测试与发射控制系统等。2 自动化专业应用范畴自动化专业应用范畴24 导航系统：导航是指利用敏感器件测量飞行器的运动参数，（5）、）、智能建筑智能建筑 一般认为智能建筑包括三大基本要素，即楼宇自动化系统，通信自动化系统和办公自动化系统，三者是有机结合在一起的。楼宇自动化系统楼宇自动化系统实现对大楼供电、照明、报警、消防、电梯、空调等设备子系统的监控和管理，对设备运行参数进行实时控制与监视，对动力设备进行节能控制，对设备非正常运行状态报警，从而实现对设备的优化管理与控制，保障设备运行的安全性和可靠性。通信自动化系统通信自动化系统是大厦智能化的“中枢神经”。它由各种通信设备、通信线路以及相关计算机软件组成。它主要包括传送话音、数据和图象的基本通信网络；实现楼层间各种终端、微机、工作站之间通信的楼层局域网；沟通楼群或楼内计算机与楼内各个局域网间通信联系的高速主干网以及与公共信息资源（如Internet）相通的远程数据通信网。智能大厦的办公自动办公自动化系统化系统具有文字处理、资料管理、行政管理、图象或图形处理、声音处理、网络通信等多种功能，可以对智能大厦内的数据网络控制中心提供动态信息资源分配、故障诊断及恢复、信息处理及网络性能等进行监控。2 自动化专业应用范畴自动化专业应用范畴25（5）、智能建筑2 自动化专业应用范畴256智能交通系统智能交通系统 交通运输是国民经济支柱性产业，对人类的生产、生活有着非常重要的影响。每个国家都面临道路交通日益拥挤、路网通行能力不能满足交通量增长需要的问题。智能交通系统正是为了改变现在的交通状况、减轻交通拥挤、减少交通事故、制止交通环境的恶化，使现代化的交通更好的为经济建设服务而出现和发展起来的一个综合领域，自动控制和自动化技术在其中扮演着十分重要的角色。该系统将采集到的各种道路交通及服务信息经交通管理中心集中处理后，传输到公路运输系统的各种用户（驾驶员、居民、警察局、停车场、运输公司、医院、救护排障等部门），出行者可实时选择交通方式和交通路线；交通管理部门可自动进行合理的交通疏导、控制和事故处理；运输部门可随时掌握车辆的运行情况，进行合理调度。最终，使路网上的交通流运行处于最佳状态，从而改善交通拥挤和阻塞，最大限度地提高路网的通行能力，提高整个公路运输系统的机动性、安全性和生产效率。2 自动化专业应用范畴自动化专业应用范畴266智能交通系统2 自动化专业应用范畴26（7）、）、生物控制生物控制 主要包括：研究生物体中通信和控制的动态过程，研究生命体遗传、发育、进化中的动力学规律，研究生物体与周围环境相互联系和制约中的反馈机制；进一步通过信息技术和自动化手段在不同的结构层次上予以控制，乃至把高度发达的生物机能作为工程系统或社会经济系统控制或决策中的“参考系”等。具体研究方向有生物控制系统（血压控制系统、呼吸控制系统、体温控制系统、神经控制系统、内分泌控制系统和肌肉起动控制系统等）、遗传及其控制、神经控制、生物行为控制、仿生学等等。（8）、）、生态与环境控制生态与环境控制（9）、）、社会经济控制社会经济控制（10）、）、大系统控制与系统工程大系统控制与系统工程2 自动化专业应用范畴自动化专业应用范畴27（7）、生物控制2 自动化专业应用范畴27大一在学公共基大一在学公共基础课数理化英计算机数理化英计算机 数学数学 物理物理 化学化学 英语英语 计算机编程计算机编程28大一在学公共基础课数理化英计算机28大二在学公共基大二在学公共基础和学科基和学科基础数理化英电数理化英电 工程数学工程数学 物理物理 物理化学物理化学 英语英语 电路分析电路分析 数字电路、模拟电路数字电路、模拟电路29大二在学公共基础和学科基础数理化英电29大三在学大三在学专业，开始，开始发展自己的方向展自己的方向专业课程：专业课程：控制类课程和仪表类课程控制类课程和仪表类课程专业方向：专业方向：A组：过程自动化及仪表方向组：过程自动化及仪表方向B组：电气化与自动化方向组：电气化与自动化方向大三大三时开始根据自己的开始根据自己的爱好和好和兴趣趣选择专业发展方向展方向30大三在学专业，开始发展自己的方向专业课程：专业方向：大三时开大四：大四：专业知知识的的综合合应用用大四课程的目的：大四课程的目的：专业知识综合应用以及知识面的拓宽专业知识综合应用以及知识面的拓宽毕业设计：毕业设计：会发现自己掌握知识是多么不牢会发现自己掌握知识是多么不牢靠，发现自己的能力是多么欠缺靠，发现自己的能力是多么欠缺31大四：专业知识的综合应用大四课程的目的：毕业设计：31自动化专业自动化专业数学、物理、数学、物理、化学化学化工、经济、化工、经济、国防、生物、国防、生物、各行业各行业控制理论控制理论自动化仪表自动化仪表4专业课程体系与知识结构专业课程体系与知识结构32自动化专业数学、物理、化学化工、经济、国防、生物、各行业控制四年课程围绕着这个图进行设置四年课程围绕着这个图进行设置控制器控制器对对 象象执行器执行器传感器传感器D/AD/AA/DA/D-+自动化专业四年中最重要的一张图自动化专业四年中最重要的一张图4专业课程体系与知识结构专业课程体系与知识结构33四年课程围绕着这个图进行设置控制器对 象执行器传感器D/AA自动化仪表自动化仪表 控制理论控制理论自动控制系统自动控制系统传感器与检测基础传感器与检测基础自动化仪表与自动化仪表与DCS成分分析仪表成分分析仪表新型测控仪表新型测控仪表智能仪表开发智能仪表开发可编程控制器可编程控制器 自动控制原理自动控制原理 现代控制理论现代控制理论 控制系统仿真技术控制系统仿真技术 系统辨识系统辨识 自适应控制自适应控制 预测控制预测控制 过程控制工程过程控制工程4专业课程体系与知识结构专业课程体系与知识结构34传感器与检测基础 自动控制原理4 专业课程体系与知识结构342自自动化化专业的知的知识体系体系结构构Yuhong.Wang,Ph.DY.H.W352 自动化专业的知识体系结构Yuhong.Wang,Ph.D所有的行业都可以同自动化挂钩所有的行业都可以同自动化挂钩流程工业控制、涉及到控制的行业和专业都可以进入，流程工业控制、涉及到控制的行业和专业都可以进入，甚至经济甚至经济“硬硬”可做转电子工程；可做转电子工程；“软软”可转计算机，也可转通可转计算机，也可转通信。信。考研：考研：包括中国科学院，全国大部分高校都有自动化专包括中国科学院，全国大部分高校都有自动化专业。业。自动化专业就业优势自动化专业就业优势5自自动化化专业就就业36所有的行业都可以同自动化挂钩自动化专业就业优势5 自动化专业就业的岗位的选择就业的岗位的选择自动化工程师自动化工程师 自动化系统的维护、优化等工作自动化系统的维护、优化等工作自动化设计师自动化设计师 自动化系统的设计和开发；自动化系统的设计和开发；软件工程师软件工程师 自动化系统相关软件设计和开发。自动化系统相关软件设计和开发。做设计有前途做设计有前途做销售有做销售有“钱钱”途途做维护就是工薪阶层，属于服务行业做维护就是工薪阶层，属于服务行业5 自自动化化专业就就业37就业的岗位的选择自动化工程师 自动化系统的维护、优化等工薪水：分地区、分行业、还有机遇薪水：分地区、分行业、还有机遇本科生：本科生：广东地区，广东地区，70008000/月月 北方地区，如中海油服，北方地区，如中海油服，3000左右左右/月，出海可以到月，出海可以到7000/月月研究生：研究生：北京：起薪北京：起薪78万万/年年 海尔海信，年薪海尔海信，年薪50000，其他加起来，其他加起来78万万 我的两个女研究生：一个分到中国天辰工程有限公司，月薪我的两个女研究生：一个分到中国天辰工程有限公司，月薪4000，一，一个到了潍柴动力，个到了潍柴动力，5000/月月5 自自动化化专业就就业38薪水：分地区、分行业、还有机遇5 自动化专业就业381.选择心仪的学校：名校、名师，大城选择心仪的学校：名校、名师，大城市市2.相关选修课要进行选修相关选修课要进行选修3.发展各种能力，包括参加各种大赛发展各种能力，包括参加各种大赛4.与导师联系沟通与导师联系沟通6 自自动化化专业考研与出国考研与出国39选择心仪的学校：名校、名师，大城市6 自动化专业考研与出国3 一般情况下，我校进入名校读研的学一般情况下，我校进入名校读研的学生，都被要求直攻博生，都被要求直攻博我校自动化学生考研的现实我校自动化学生考研的现实6 自自动化化专业考研与出国考研与出国40 一般情况下，我校进入名校读研的学生，都被要求直自动化专业的学科自动化专业的学科6 自自动化化专业考研与出国考研与出国控制科学与工程控制科学与工程（一级学科）（一级学科）模式识别与模式识别与智能系统智能系统(二级学科二级学科)系统工程系统工程(二级学科二级学科)检测技术与检测技术与自动化装置自动化装置(二级学科二级学科)控制理论与控制理论与控制工程控制工程(二级学科二级学科)飞行器导航、飞行器导航、制导与控制制导与控制(二级学科二级学科)学科组成示意图学科组成示意图41自动化专业的学科6 自动化专业考研与出国控制科学与工程模式识自动化专业的学科自动化专业的学科(1)控制理论与控制工程控制理论与控制工程 “控制理论与控制工程”学科以工程领域内的控制系统为主要对象，以数学方法和计算机技术为主要工具，研究各种控制策略及控制系统的建模、分析、综合、设计和实现的理论、技术和方法。复杂系统的建模、控制、优化、决策与仿真；鲁棒控制与非线性控制；工程系统的综合控制与优化；运动控制系统设计与分析；先进控制理论与方法。42自动化专业的学科(1)控制理论与控制工程42自动化专业的学科自动化专业的学科(2)检测技术与自动化装置检测技术与自动化装置 “检测技术与自动化装置”是研究被控对象的信息提取、转换、传递与处理的理论、方法和技术的一门学科。它的理论基础涉及现代物理、控制理论、电子学、计算机科学和计量科学等，主要研究领域包括新的检测理论和方法，新型传感器，自动化仪表和自动检测系统，以及它们的集成化、智能化和可靠性技术。先进传感与检测技术；新型执行机构与自动化装置；智能仪表及控制器；测控系统集成与网络化；测控系统的故障诊断与容错技术。43自动化专业的学科(2)检测技术与自动化装置43自动化专业的学科自动化专业的学科(3)模式识别与智能系统模式识别与智能系统 “模式识别与智能系统”主要研究信息的采集、处理与特征提取，模式识别与分析，人工智能以及智能系统的设计。它的研究领域包括信号处理与分析，模式识别，图象处理与计算机视觉，智能控制与智能机器人，智能信息处理，以及认知、自组织与学习理论等。智能控制与智能系统；专家系统与智能决策；模式识别理论与应用；智能信息处理与计算机视觉；生物信息学。44自动化专业的学科(3)模式识别与智能系统44自动化专业的学科自动化专业的学科(4)系统工程系统工程 “系统工程”是从整体出发合理组织、控制和管理各类系统的综合性的工程技术学科。系统工程以工业、农业、交通、军事、资源、经济、社会等领域中的各种复杂系统为主要对象，以系统科学、控制科学、信息科学和应用数学为理论基础，以计算机技术为基本工具，以优化为主要目的，采用定量分析为主、定性定量相结合的综合集成方法，研究解决带有一般性的系统分析、设计、控制和管理问题。系统工程理2论及应用；系统分析、设计与集成；系统预测、决策、仿真与性能评估；网络信息技术、火控与指控系统技术；复杂系统信息处理、控制与应用技术。45自动化专业的学科(4)系统工程45自动化专业的学科自动化专业的学科(5)导航、制导与控制导航、制导与控制 “导航、制导与控制”是以数学、力学、控制理论与工程、信息科学与技术、系统科学、计算机技术、传感与测量技术、建模与仿真技术为基础的综合性应用技术学科。该学科研究航空、航天、航海、陆行各类运动体的位置。方向、轨迹、姿态的检测、控制及其仿真，是国防武器系统和民用运输系统的重要核心技术之一。惯性定位导航技术；组合导航及智能导航技术；飞行器制导、控制与仿真技术；惯性器件及系统测试技术；火力控制技术。46自动化专业的学科(5)导航、制导与控制46各个学科方向的排名各个学科方向的排名控制理论与控制工程排名 学科代码：081101 1 清华大学 A+081101控制理论与控制工程 2 山东大学 A+081101控制理论与控制工程 3 北京科技大学 A+081101控制理论与控制工程4 上海交通大学 A+081101控制理论与控制工程 5 东北大学 A+081101控制理论与控制工程 6 浙江大学 A+081101控制理论与控制工程7 同济大学 A+081101控制理论与控制工程 8 西北工业大学 A+081101控制理论与控制工程 9 南开大学 A+081101控制理论与控制工程 10 华南理工大学 A+081101控制理论与控制工程 47各个学科方向的排名控制理论与控制工程排名 学科代码：0811各个学科方向的排名各个学科方向的排名检测技术与自动化装置排名 学科代码：081102 1 浙江大学 A+081102检测技术与自动化装置 2 天津大学 A+081102检测技术与自动化装置3 清华大学 A+081102检测技术与自动化装置 4 电子科技大学 A+081102检测技术与自动化装置 5 哈尔滨工业大学 A+081102检测技术与自动化装置 6 华中科技大学 A+081102检测技术与自动化装置 0811007 北京航空航天大学 A+081102检测技术与自动化8 东北大学 A 081102检测技术与自动化装置 9 中国科学技术大学 A 081102检测技术与自动化装置 10 华东理工大学 A 081102检测技术与自动化装置 48各个学科方向的排名检测技术与自动化装置排名 学科代码：081省份省份高校名称高校名称北京清华、中科院、北理工、北航、北化、北石油、北方交大、中国科学院自动化所天津天津大学、南开辽宁东北大学，沈阳自动化研究所黑龙江 哈尔滨工业大学上海上海交通大学，华东理工大学、同济大学江苏东南大学、南航西安西安交大，西北工大武汉华中科技大学福州福建大学，厦门大学山东山大、海洋大学湖南中南大学我校学生考研去向我校学生考研去向省份高校名称北京清华、中科院、北理工、北航、北化、北石油、北49其他可以考虑的学校其他可以考虑的学校北京科技大学北京科技大学南京理工大学南京理工大学大连理工和大学大连理工和大学中国科技大学中国科技大学国防科技大学国防科技大学华南理工大学华南理工大学其他可以考虑的学校北京科技大学50比较尴尬的事实：比较尴尬的事实：欧美国家没有自动化这个专业。欧美国家没有自动化这个专业。欧美国家自动化专业包含在下面在：欧美国家自动化专业包含在下面在：DoubleE（电子工程）（电子工程）CS（计算机科学）专业，（计算机科学）专业，化工工程化工工程(CE)数学数学比较有意思的现象：比较有意思的现象：在国外开相关的控制会议，华在国外开相关的控制会议，华人占很大的比例。在控制学科，华人显示出了巨大人占很大的比例。在控制学科，华人显示出了巨大的优势。的优势。出国申请：出国申请：我们在我们在DoubleE（电子工程）（电子工程）、CS（计算机科学）专业（计算机科学）专业、化工工程化工工程(CE)申请还是能申请还是能成功的成功的关于出国关于出国51比较尴尬的事实：欧美国家没有自动化这个专业。关于出国51 认知和技能方面认知和技能方面 掌握数理等基础理论的原理和方法；了解机械、力学、电器、化工等相关学科的一般原理和方法；掌握计算机、通信、电子等关联学科的基本原理、方法以及相应的实验仪器和设备的使用技能；掌握控制系统分析和综合（设计）等专业知识和方法；掌握系统仿真、科学计算、软硬件开发等科学实验方法和技术；自动化领域专门人才 认知和技能方面自动化领域专门人才52 具有哲学、方法论、经济学、历史、法律、伦理、社会学、文学、艺术等人文社会科学方面以及军事方面的基本知识；具有良好的资料收集、文献检索以及口头表达和书面写作等技巧和能力，并形成很强的自主学习能力，培养终身学习的观念；具有辩证的、逻辑的、形象的和创造的科学思维方式和对事物进行统计、分析、综合、归纳的技能，并形成较强的发现问题、分析问题和解决问题的能力；具有一定的适应、协调、合作、组织和管理能力。自动化领域专门人才 具有哲学、方法论、经济学、历史、法律、伦理、社会学、文53（2 2）思想和情感方面）思想和情感方面 政治品质 思想品质 道德品质自动化领域专门人才（2）思想和情感方面自动化领域专门人才54（3）意识和意志方面 实践意识：持一切从实际出发，不迷信书本，不迷信权威。质量意识：认认真真做好每一件事，在研制和开发的每一个环节都坚持质量至上的思想。协作意识：现代科学研究和现代工程已经很少是一个人可以独立完成的了，所以要能与同事协同工作、协调配合。不会和他人协作的工程师，一定不会是一个合格的人才 自动化领域专门人才（3）意识和意志方面自动化领域专门人才55 创新与竞争意识：现代社会是充满挑战和竞争的社会，只有那些不断追求新意境、新见解、敢于竞争的人才能把握机遇、走向成功。那些墨守成规、固步自封的人只会在抱怨声中错失良机。坚毅意志：人生路漫漫，每个人在生活、学习和工作中都可能遇到这样或那样的困难和挫折，要敢于面对困难、善于克服困难。只有拥有坚强的意志和顽强的精神，才可能克服眼前的困难，实现预定的目标。自动化领域专门人才 创新与竞争意识：现代社会是充满挑战和竞争的社会，只有那56历史岳麓版第13课交通与通讯的变化资料精品课件欢迎使用历史岳麓版第13课交通与通讯的变化资料精品课件欢迎使用57自动化专业知识课件58自动化专业知识课件59自动化专业知识课件60自读教材自读教材填要点填要点一、铁路，更多的铁路一、铁路，更多的铁路1地位地位铁路是铁路是建设的重点，便于国计民生，成为国民经济建设的重点，便于国计民生，成为国民经济发展的动脉。发展的动脉。2出现出现1881年，中国自建的第一条铁路年，中国自建的第一条铁路唐山唐山至胥各庄铁至胥各庄铁路建成通车。路建成通车。1888年，年，宫廷宫廷专用铁路落成。专用铁路落成。交通运输交通运输开平开平自读教材填要点 一、铁路，更多的铁路交通运输开平613发展发展(1)原因：原因：甲午战争以后列强激烈争夺在华铁路的甲午战争以后列强激烈争夺在华铁路的。修路成为中国人修路成为中国人的强烈愿望。的强烈愿望。(2)成果：成果：1909年年建成通车；民国以后，各条商路修筑建成通车；民国以后，各条商路修筑权收归国有。权收归国有。4制约因素制约因素政潮迭起，军阀混战，社会经济凋敝，铁路建设始终未入政潮迭起，军阀混战，社会经济凋敝，铁路建设始终未入正轨。正轨。修筑权修筑权救亡图存救亡图存京张铁路京张铁路 3发展修筑权救亡图存京张铁路62二、水运与航空二、水运与航空1水运水运(1)1872年年,正式成立，标志着中国新式航运业的诞生。正式成立，标志着中国新式航运业的诞生。(2)1900年前后，民间兴办的各种轮船航运公司近百家，几乎都是年前后，民间兴办的各种轮船航运公司近百家，几乎都是在列强排挤中艰难求生。在列强排挤中艰难求生。2航空航空(1)起步：起步：1918年，附设在福建马尾造船厂的海军飞机工程处开始年，附设在福建马尾造船厂的海军飞机工程处开始研制研制。(2)发展：发展：1918年，北洋政府在交通部下设年，北洋政府在交通部下设“”；此后十年间，航空事业获得较快发展。；此后十年间，航空事业获得较快发展。轮船招商局轮船招商局水上飞机水上飞机筹办航空事宜筹办航空事宜处处 二、水运与航空轮船招商局水上飞机筹办航空事宜处63三、从驿传到邮政三、从驿传到邮政1邮政邮政(1)初办邮政：初办邮政：1896年成立年成立“大清邮政局大清邮政局”，此后又设，此后又设，邮传正式脱离海关。，邮传正式脱离海关。(2)进一步发展：进一步发展：1913年，北洋政府宣布裁撤全部驿站；年，北洋政府宣布裁撤全部驿站；1920年，中国首次参加年，中国首次参加。邮传部邮传部万国邮联大会万国邮联大会 三、从驿传到邮政邮传部万国邮联大会642电讯电讯(1)开端：开端：1877年，福建巡抚在年，福建巡抚在架设第一条电报线，成为中国自架设第一条电报线，成为中国自办电报的开端。办电报的开端。(2)特点：进程曲折，发展缓慢，直到特点：进程曲折，发展缓慢，直到20世纪世纪30年代情况才发生变年代情况才发生变化。化。3交通通讯变化的影响交通通讯变化的影响(1)新式交通促进了经济发展，改变了人们的通讯手段和新式交通促进了经济发展，改变了人们的通讯手段和，转变了人们的思想观念。转变了人们的思想观念。(2)交通近代化使中国同世界的联系大大增强，使异地传输更为便交通近代化使中国同世界的联系大大增强，使异地传输更为便捷。捷。(3)促进了中国的经济与社会发展，也使人们的生活促进了中国的经济与社会发展，也使人们的生活。台湾台湾出行出行方式方式多姿多彩多姿多彩 2电讯台湾出行方式多姿多彩65合作探究合作探究提认知提认知电视剧电视剧闯关东闯关东讲述了济南章丘朱家峪人朱开山一家，讲述了济南章丘朱家峪人朱开山一家，从清末到九一八事变爆发闯关东的前尘往事。下图是朱开山从清末到九一八事变爆发闯关东的前尘往事。下图是朱开山一家从山东辗转逃亡到东北途中可能用到的四种交通工具。一家从山东辗转逃亡到东北途中可能用到的四种交通工具。合作探究提认知 电视剧闯关东讲述了济南章丘66依据材料概括晚清中国交通方式的特点，并分析其成因。依据材料概括晚清中国交通方式的特点，并分析其成因。提示：提示：特点：新旧交通工具并存特点：新旧交通工具并存(或：传统的帆船、独轮车，或：传统的帆船、独轮车，近代的小火轮、火车同时使用近代的小火轮、火车同时使用)。原因：近代西方列强的侵略加剧了中国的贫困，阻碍社会发原因：近代西方列强的侵略加剧了中国的贫困，阻碍社会发展；西方工业文明的冲击与示范；中国民族工业的兴起与发展；展；西方工业文明的冲击与示范；中国民族工业的兴起与发展；政府及各阶层人士的提倡与推动。政府及各阶层人士的提倡与推动。依据材料概括晚清中国交通方式的特点，并分析其成因。67串点成面串点成面握全局握全局串点成面握全局68自动化专业知识课件69一、近代交通业发展的原因、特点及影响一、近代交通业发展的原因、特点及影响1原因原因(1)先进的中国人为救国救民，积极兴办近代交通业，促先进的中国人为救国救民，积极兴办近代交通业，促进中国社会发展。进中国社会发展。(2)列强侵华的需要。为扩大在华利益，加强控制、镇压列强侵华的需要。为扩大在华利益，加强控制、镇压中国人民的反抗，控制和操纵中国交通建设。中国人民的反抗，控制和操纵中国交通建设。(3)工业革命的成果传入中国，为近代交通业的发展提供工业革命的成果传入中国，为近代交通业的发展提供了物质条件。了物质条件。一、近代交通业发展的原因、特点及影响702特点特点(1)近代中国交通业逐渐开始近代化的进程，铁路、水运和航近代中国交通业逐渐开始近代化的进程，铁路、水运和航空都获得了一定程度的发展。空都获得了一定程度的发展。(2)近代中国交通业受到西方列强的控制和操纵。近代中国交通业受到西方列强的控制和操纵。(3)地域之间的发展不平衡。地域之间的发展不平衡。3影响影响(1)积极影响：促进了经济发展，改变了人们的出行方式，一积极影响：促进了经济发展，改变了人们的出行方式，一定程度上转变了人们的思想观念；加强了中国与世界各地的联定程度上转变了人们的思想观念；加强了中国与世界各地的联系，丰富了人们的生活。系，丰富了人们的生活。(2)消极影响：有利于西方列强的政治侵略和经济掠夺。消极影响：有利于西方列强的政治侵略和经济掠夺。2特点711李鸿章李鸿章1872年在上海创办轮船招商局，年在上海创办轮船招商局，“前前10年盈和，成年盈和，成为长江上重要商局，招商局和英商太古、怡和三家呈鼎立为长江上重要商局，招商局和英商太古、怡和三家呈鼎立之势之势”。这说明该企业的创办。这说明该企业的创办()A打破了外商对中国航运业的垄断打破了外商对中国航运业的垄断B阻止了外国对中国的经济侵略阻止了外国对中国的经济侵略C标志着中国近代化的起步标志着中国近代化的起步D使李鸿章转变为民族资本家使李鸿章转变为民族资本家1李鸿章1872年在上海创办轮船招商局，“前10年盈和，成72解析：解析：李鸿章是地主阶级的代表，并未转化为民族资本家；李鸿章是地主阶级的代表，并未转化为民族资本家；洋务运动标志着中国近代化的开端，但不是具体以某个企业洋务运动标志着中国近代化的开端，但不是具体以某个企业的创办为标志；洋务运动中民用企业的创办在一定程度上抵的创办为标志；洋务运动中民用企业的创办在一定程度上抵制了列强的经济侵略，但是并未能阻止其侵略。故制了列强的经济侵略，但是并未能阻止其侵略。故B、C、D三项表述都有错误。三项表述都有错误。答案：答案：A解析：李鸿章是地主阶级的代表，并未转化为民族资本家；洋务运动73二、近代以来交通、通讯工具的进步对人们社会生活的影二、近代以来交通、通讯工具的进步对人们社会生活的影响响(1)交通工具和交通事业的发展，不仅推动各地经济文化交交通工具和交通事业的发展，不仅推动各地经济文化交流和发展，而且也促进信息的传播，开阔人们的视野，加快流和发展，而且也促进信息的传播，开阔人们的视野，加快生活的节奏，对人们的社会生活产生了深刻影响。生活的节奏，对人们的社会生活产生了深刻影响。(2)通讯工具的变迁和电讯事业的发展，使信息的传递变得通讯工具的变迁和电讯事业的发展，使信息的传递变得快捷简便，深刻地改变着人们的思想观念，影响着人们的社快捷简便，深刻地改变着人们的思想观念，影响着人们的社会生活。会生活。二、近代以来交通、通讯工具的进步对人们社会生活的影响742清朝黄遵宪曾作诗曰：清朝黄遵宪曾作诗曰：“钟声一及时，顷刻不少留。虽钟声一及时，顷刻不少留。虽有万钧柁，动如绕指柔。有万钧柁，动如绕指柔。”这是在描写这是在描写()A电话电话B汽车汽车C电报电报D火车火车解析：解析：从从“万钧柁万钧柁”“动如绕指柔动如绕指柔”可推断为火车。可推断为火车。答案：答案：D2清朝黄遵宪曾作诗曰：“钟声一及时，顷刻不少留。虽75自动化专业知识课件76典题例析典题例析例例1上海世博会曾吸引了大批海内外人士利用各种上海世博会曾吸引了大批海内外人士利用各种交通工具前往参观。然而在交通工具前往参观。然而在19世纪七十年代，江苏沿江世纪七十年代，江苏沿江居民到上海，最有可能乘坐的交通工具是居民到上海，最有可能乘坐的交通工具是()A江南制造总局的汽车江南制造总局的汽车B洋人发明的火车洋人发明的火车C轮船招商局的轮船轮船招商局的轮船D福州船政局的军舰福州船政局的军舰典题例析 例1上海世博会曾吸引了大批海内外人77解析解析由材料信息由材料信息“19世纪七十年代，由江苏沿江居民世纪七十年代，由江苏沿江居民到上海到上海”可判断最有可能是轮船招商局的轮船。可判断最有可能是轮船招商局的轮船。答案答案C 解析由材料信息“19世纪七十年代，由江苏沿江居78题组冲关题组冲关1中国近代史上首次打破列强垄断局面的交通行业是中国近代史上首次打破列强垄断局面的交通行业是()A公路运输公路运输B铁路运输铁路运输C轮船运输轮船运输D航空运输航空运输解析：解析：根据所学根据所学1872年李鸿章创办轮船招商局，这是洋务年李鸿章创办轮船招商局，这是洋务运动中由军工企业转向兼办民用企业、由官办转向官督商运动中由军工企业转向兼办民用企业、由官办转向官督商办的第一个企业。具有打破外轮垄断中国航运业的积极意办的第一个企业。具有打破外轮垄断中国航运业的积极意义，这在一定程度上保护了中国的权利。据此本题选义，这在一定程度上保护了中国的权利。据此本题选C项。项。答案：答案：C题组冲关1中国近代史上首次打破列强垄断局面的交通行业是792.右图是右图是1909年年民呼日报民呼日报上登载的上登载的一幅漫画，其要表达的主题是一幅漫画，其要表达的主题是()A帝国主义掠夺中国铁路权益帝国主义掠夺中国铁路权益B西方国家学习中国文化西方国家学习中国文化C西方列强掀起瓜分中国狂潮西方列强掀起瓜分中国狂潮D西方八国组成联军侵略中国西方八国组成联军侵略中国2.右图是1909年民呼日报上登载的80解析：解析：从图片中可以了解到各国举的灯笼是火车形状，从图片中可以了解到各国举的灯笼是火车形状，20世纪初的这一幅漫画正反映了帝国主义掠夺中国铁路世纪初的这一幅漫画正反映了帝国主义掠夺中国铁路权益。权益。B项说法错误，项说法错误，C项不能反映漫画的主题，项不能反映漫画的主题，D项时项时间上不一致。间上不一致。答案：答案：A解析：从图片中可以了解到各国举的灯笼是火车形状，20世纪初的81自动化专业知识课件82典题例析典题例析例例2(2010福建高考福建高考)上海是近代中国茶叶的一个外销上海是近代中国茶叶的一个外销中心。中心。1884年，福建茶叶市场出现了茶叶收购价格与上海出年，福建茶叶市场出现了茶叶收购价格与上海出口价格同步变动的现象。与这一现象直接相关的近代事业是口价格同步变动的现象。与这一现象直接相关的近代事业是()A电报业电报业B大众报业大众报业C铁路交通业铁路交通业D轮船航运业轮船航运业解析解析材料主要反映了信息交流的快捷，故选材料主要反映了信息交流的快捷，故选A。答案答案A典题例析 例2(2010福建高考)上海是近83题组冲关题组冲关3假如某爱国实业家在假如某爱国实业家在20世纪初需要了解全国各地商业信世纪初需要了解全国各地商业信息，可采用的最快捷的方式是息，可采用的最快捷的方式是()A乘坐飞机赴各地了解乘坐飞机赴各地了解B通过无线电报输送讯息通过无线电报输送讯息C通过互联网通过互联网D乘坐火车赴各地了解乘坐火车赴各地了解解析：解析：本题考查中国近代物质生活的变迁。注意题干信本题考查中国近代物质生活的变迁。注意题干信息息“20世纪初世纪初”“最快捷的方式最快捷的方式”，因此应选，因此应选B，火车速度，火车速度远不及电报快。远不及电报快。20世纪世纪30年代民航飞机才在中国出现，年代民航飞机才在中国出现，互联网出现在互联网出现在20世纪世纪90年代。年代。答案：答案：B题组冲关3假如某爱国实业家在20世纪初需要了解全国各地844下列不属于通讯工具变迁和电讯事业发展影响的是下列不属于通讯工具变迁和电讯事业发展影响的是()A信息传递快捷简便信息传递快捷简便B改变着人们的思想观念改变着人们的思想观念C阻碍了人们的感情交流阻碍了人们的感情交流D影响着人们的社会生活影响着人们的社会生活解析：解析：新式通讯工具方便快捷，便于人们感情的沟通和交流。新式通讯工具方便快捷，便于人们感情的沟通和交流。答案：答案：C4下列不属于通讯工具变迁和电讯事业发展影响的是()85自动化专业知识课件86关关键词交通和通交通和通讯不断不断进步、辛亥革命和国民大革命步、辛亥革命和国民大革命顺应时代潮流代潮流图说历史史主旨句主旨句归纳(1)近代交通由近代交通由传统传统的人力工具逐的人力工具逐渐渐演演变为变为机械机械动动力力牵牵引的新式交通工具，火引的新式交通工具，火车车、汽汽车车、电车电车、轮轮船、船、飞飞机先后出机先后出现现。(2)通通讯讯工具由工具由传统传统的的邮邮政通信政通信发发展展为为先先进进的的电讯电讯工具，有工具，有线电报线电报、电话电话、无、无线电线电报报先后先后发发明。明。(3)近代以来，交通、通近代以来，交通、通讯讯工具的工具的进进步，推步，推动动了了经济经济与社会的与社会的发发展。展。关键词交通和通讯不断进步、辛亥革命和国民大革命顺应图说历87关关键词交交通通和和通通讯不不断断进步步、辛辛亥亥革革命命和和国国民民大大革革命命顺应时代潮流代潮流图说历史史主旨句主旨句归纳(1)1911年，革命党人年，革命党人发动发动武昌起武昌起义义，辛亥革，辛亥革命命爆爆发发，随后建立了中，随后建立了中华华民国，民国，颁颁布了布了中中华华民国民国临时约临时约法法；辛亥革命是中国近代化；辛亥革命是中国近代化进进程的里程碑。程的里程碑。(2)1924年国民党年国民党“一大一大”召开，召开，标标志着第志着第一一次次国共国共合作正式合作正式实现实现，国民大革命，国民大革命兴兴起。起。(3)1926年国民革命年国民革命军军出出师师北伐，北伐，连连克武昌、克武昌、九九江，直江，直捣捣南京、上海，取得巨大成功。南京、上海，取得巨大成功。关键词交通和通讯不断进步、辛亥革命和国民大革命顺应时图说88